基于“雙元制”模式下“液壓與氣壓傳動”課程教學改革研究＊

周樂峰，徐 征

（麗水職業(yè)技術學院，浙江 麗水323000）

1 引言

1.1 “液壓與氣壓傳動”課程背景

“液壓與氣壓傳動”是機電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程。無論對學生的專業(yè)素質、創(chuàng)新能力以及在工作中職業(yè)能力的培養(yǎng)，還是對后續(xù)課程的學習，都具有十分重要的作用。根據(jù)筆者的教學經驗，對該門課程的教學情況進行了分析，總結了以下課程中存在的問題，具體如下：①課程理論性過強，知識點繁雜。課程以流體力學為基礎，數(shù)學公式較為煩瑣，學生學習的積極性不高。同時，大多數(shù)學生對于液壓元器件和氣動元器件的認識僅局限于課本中，對于結構比較復雜的元器件，難以通過結構原理圖去掌握元器件的工作原理和使用方法。②課程應用性、綜合性強，學生難以將所學的知識點靈活應用，去解決實際問題。學生只能設計和搭建簡單的液壓回路和氣動回路，對于企業(yè)里復雜的回路，無法進行獨立地分析、設計乃至維修。③教學模式較單一，主要以課堂教學為主，實訓操作以及現(xiàn)場教學較少。這種僅通過理論教學的滿堂灌模式既導致教師上課比較辛苦，同時學生的學習效果也很差。

1.2 雙元制教育的現(xiàn)狀

雙元制職業(yè)教育模式起源于德國，作為工業(yè)強國的德國，通過行動導向法、項目任務驅動法等教學方法，為德國輸出了一大批應用型的人才。所謂雙元制職業(yè)教育，是指接受職業(yè)教育的學生一方面要在企業(yè)或者跨企業(yè)的培訓機構里學習相應職業(yè)的技能知識和培養(yǎng)從業(yè)能力，另一方面要在普通職業(yè)院校學習普通文化知識和對應的專業(yè)知識。

2 教學改革思路

針對課程中存在的問題，我們借鑒德國雙元制職業(yè)教育模式的優(yōu)勢，以更好地培養(yǎng)應用型人才為目標，進行“液壓與氣壓傳動”課程的教學改革。一方面，與學校周邊企業(yè)進行深度合作，產教融合，共建教學資源，實行雙主體育人機制；另一方面，以學校中德合作辦學為契機，把“以人為本、教育為先、能力為重、全面發(fā)展”作為教學目標，學習先進教學理念，實施行動導向教學法，開發(fā)活頁式教學工作手冊，完善網(wǎng)絡教學平臺，更好地將學生培養(yǎng)成高層次的應用型人才。

3 教學改革的舉措

3.1 校企合作，實行雙主體育人機制

與企業(yè)深度合作，按照企業(yè)需求共同制定雙元制模式下的課程教學大綱，重新梳理知識點，整合出18 個單項專業(yè)能力點和24 個知識目標。在開發(fā)教學項目時，產教融合，共建教學項目，根據(jù)企業(yè)真實案例來合理設計教學模塊，更好地對接企業(yè)需求，來培養(yǎng)學生的專業(yè)素質、創(chuàng)新能力以及在工作中解決實際問題的能力。此外，上課的空間不僅僅局限于學校的實訓場所，還需將課堂延伸到企業(yè)的車間里，實行學校和企業(yè)的雙主體教學模式。這里可以參照德國的職業(yè)教育模式，進行階段性的教學，比如學生在學校進行兩周的理論知識學習，后兩周再在企業(yè)或者跨企業(yè)培訓中心學習專業(yè)技能。

3.2 中德合作，采用先進教學理念

3.2.1 采用行動導向教學法

教學內容按照企業(yè)實際案例分成多個模塊，各個模塊均按照行動導向教學法來進行教學實施，這里以德方提供的雙活塞項目為例。該項目的新穎之處在于項目大多數(shù)機械結構、機電系統(tǒng)由學生獨立完成，在進行該項目的氣動部分搭建之前，學生已將完成了機械部件的加工、電氣工程技術部分的學習。雙活塞項目如圖1 所示。

該教學模塊總共分為六步進行。

第一步是收集信息，教師布置模塊的任務，學生按照任務分析需要用到哪些知識點，通過課本、學習平臺、網(wǎng)絡等手段自行搜集、整理和學習本次任務的相關知識點。該項目的任務目標是需要搭建一個氣動回路和電氣回路，完成后能夠控制氣動馬達的啟停、運動方向、運動速度以及進入氣動馬達中的壓縮空氣的壓力大小。

圖1 雙活塞項目

第二步是設計過程，學生以小組為單位，按照任務的要求以及之前搜集的相關信息，在工作頁中設計并畫出符合任務要求的氣動回路圖和對應的電氣控制回路圖，并在仿真軟件FluidSim 上搭建回路來驗證所設計的回路是否可靠。若所設計的回路無任何問題，則按照回路圖來商討計劃工作過程，并列出項目中需要的工具和材料，確定各個工作步驟的順序。

第三步是進行決策，各組對自己設計的工作過程、工作計劃進行討論，若存在問題，及時與教師進行討論，確定最終的工作步驟。由于氣動回路的運轉還需要通過電氣回路進行控制，所以在進行回路的搭建之前，組員之間要分工明確，可以按照職能分成編程員、操作員、維運員等。

第四步是實施過程，在細致準備的工作前提下，按照工作計劃中確定的工作步驟和分工職責，各組完全獨立地開展工作，在該階段，教師需要監(jiān)督學生的實施情況，進行過程性考核評價。

第五步是檢查過程，在搭建回路的過程中，需要實時進行質量檢控，若出現(xiàn)問題，及時進行改進。氣動回路以及相應的電氣控制回路搭建好后要求不僅能夠實現(xiàn)相應的功能，同時還要求所搭建的系統(tǒng)回路要有良好的工藝性，包括整體布局合理、氣管和電線布置美觀、搭建的器件不能有松動等要求。

第六步是評價活動，教師不僅僅只是對各組學生進行成果性評價，還要在學生實施過程中進行過程性打分。在進行成果性評價時，各組學生要上臺匯報自己的成果和不足，匯報完之后各組通過教師評價、生生互評、組內互評的方式來進行綜合評價。最后，學生還需要做好5S 管理工作，對自己的工位進行整理，整理好之后和教師進行確認。

3.2.2 開發(fā)活頁式教學工作手冊

德國的培訓師的教材大多數(shù)采用的是活頁式工作手冊。它具有較好的可拆解性和組合性，可根據(jù)實際教學、實訓需要將內頁抽出或者加入新頁，具有高度的靈活性。所以在教學前，需自行開發(fā)相應的活頁式教學工作手冊，采用理實一體化的編寫模式，內容按照行動導向法當中的六步法來進行編排，突出學生崗位能力的培養(yǎng)和職業(yè)核心能力的形成。活頁式教學工作手冊如圖2 所示。

圖2 活頁式教學工作手冊

3.2.3 采用信息化教學手段

課堂教學中采用學習通APP 來作為輔助教學手段，包括課堂簽到、微課觀看、習題練習、拓展作業(yè)提交等活動，既提高了學生的課堂學習積極性，同時也能夠讓學生在課外進行課程的學習。此外，目前國內外的AR 技術進展較快，可以引用AR 教學手段，能夠使學生更加直觀地看到復雜元器件的內部結構，同時通過專門的AR 軟件還可以將搭建好的系統(tǒng)回路與該回路的實際應用情況聯(lián)系起來。AR 技術在“液壓與氣壓傳動”課程中的應用如圖3 所示。

圖3 AR 技術在“液壓與氣壓傳動”課程中的應用

4 小結

經過近幾年的教學改革探索，汲取德國“雙元制”職業(yè)教育模式的精華，采用行動導向教學法作為教學手段，開發(fā)與企業(yè)真實案例一致的項目式教學模塊，建設理實一體化的活頁式教學工作手冊，不僅促進了教師自身教學能力的提升，同時有效地提高了學生的課堂學習主動性，更好地培養(yǎng)了學生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力。